JPS5929793A - 回転圧縮機 - Google Patents

回転圧縮機

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Publication number
JPS5929793A
JPS5929793A JP57138508A JP13850882A JPS5929793A JP S5929793 A JPS5929793 A JP S5929793A JP 57138508 A JP57138508 A JP 57138508A JP 13850882 A JP13850882 A JP 13850882A JP S5929793 A JPS5929793 A JP S5929793A
Authority
JP
Japan
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thrust bearing
ring
thrust
vibration damping
rotary compressor
Prior art date
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Pending
Application number
JP57138508A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeru Sasaki
繁 佐々木
Hidetomo Mori
茂利 英智
Katsumi Matsubara
松原 克躬
Doshu Ida
道秋 井田
Osami Matsushita
修己 松下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP57138508A priority Critical patent/JPS5929793A/ja
Publication of JPS5929793A publication Critical patent/JPS5929793A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/07Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element
    • F16C35/077Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element between housing and outer race ring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0021Systems for the equilibration of forces acting on the pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/04Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/43Screw compressors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rotary-Type Compressors (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転圧縮機、lp!iにロータのスラスト軸受
部の構造に関するものである。
従来の回転圧縮機、例えば無給油式スクリュー圧縮機は
第1図に示すように、ケーシング3内に収納された互い
にかみ合う雄ロータ1および雌ロータ2とケーシング3
との間に作動室(図示せず)を形成してガスを圧縮する
ように構成されている。
前記ロータ1,2はケーシング3および吸入カバー4内
に設けられた吸入側の円筒ころ軸受6,7、吐出側の円
筒ころ軸受8,10および組合せアンギュラ玉軸受9,
11により回転自在に支持されている。前記吸入カバー
4およびケーシング3の吐出側には軸受押え12.13
および14.15がそれぞれ取付けられている。
上記ロータ1,2に作用するラジアル荷重は円筒ころ軸
受6〜8,10で支持され、スラスト荷重はアンギュラ
玉軸受9,11で支持されるが、この玉軸受9,11に
はラジアル荷重を負担しないように軸受外輪が自由支持
に構成されている。
無給油式スクリュー圧縮機では、軸受の潤滑油が作動室
内へ流入して圧縮ガスを汚染するのを防止するため、前
記軸受と作動室との中間に油切り16.18,20.2
2およびシャフトシール17.19,21.23が設け
られている。ロータ1,2の吐出側には吐出カバー5に
覆われたタイミングギヤ24,25が取付けられており
、このタイミングギヤ24,25により無潤滑のロータ
1,2が互いに接触しないようにロータ1.2間の隙間
を調整している。その雄ロータlの吸入側には増速ギー
)′(図示せず)によ逆駆動されるビニオン26が取付
けられている。またケーシング3に設けられたジャケッ
ト27には圧縮機の冷却水が通水されている。
スクリューロータのような回転体は、その危険速度を通
過する際に共振し、曲げ撮動振幅が非常に大きくなるこ
とは周知のとおシである。回転体を支持する軸受が滑り
軸受の場合には、軸受油膜による振動エネルギの吸収が
大きく、軸受の特性を4辰動減衰に対して最適化するこ
とがrrJ能である。
これに対して転り軸受の場合には、軸受の剛性が高く振
動エネルギの吸収も少ないので、危険速度における回転
体の振1rb振幅は大幅に増大する恐れがある。
スクリュー圧縮機は、互いにかみ合う一対の雄、dFi
l°ロータとケーシングとの間に形成された作動室の容
積を減少させてガスを圧縮する機構であるから、前記両
ロータ間あるいはロータとケーシング間に形成される隙
間からのガスの罰洩は圧縮機の性能を低下させる最大の
要因である。したがってスクリュー圧縮機では、前記隙
間をできるだけ小さくすることが重要である。
ところが、前記隙間を小さくすると、共搗点においてロ
ータの撮動振幅が大きくなった際に、両ロータの接触お
よびこのロータとケーシングの接触によp1摩耗および
焼付きを生じて圧縮機の信頼性が大幅に低下する。この
ため従来は、圧縮機の運転速度(回転数)がロータの危
険速度と一致しないように設計されていて、一般的には
圧縮機の運転速度とロータの危険速度には15%以上の
差異が設けられている。このよりな手段によれば下記の
ような問題がある。
まず吐出流量の異なる幾つかの圧縮機をシリーズ化する
のに、ロータは同一のものを用い、その運転速度を変え
ることにより吐出流量を変える方法がある。この場合、
それぞれの運転速度に対してロータの1次、2次、3次
といった幾つかの危険速度を避けて設計することは極め
て困難であるため、必然的に吐出流量の調整範囲が限定
される。
一方、スクリュー圧縮機の容量制御法として、その運転
速度を変える、いわゆる回転数制御法があるが、この場
合にもその制御範囲内でロータの危険速度を通過しない
ような範囲とする必要があるため、制御範囲を広く設定
することは至難である。
゛マ/こターボ圧縮機のように一軸の回転体では、転が
り軸受の周囲にスクイズフィルムダンパを設けて振動を
低減する方法が提案されている。ところがスクリュー圧
縮機は二軸であシ、かつ1油記のよりに両口−り問およ
びロータとケーシング間の隙間を小さくするために軸心
を固定しなければならないので、ラジアル軸受をスクイ
ズフィルムダンパのように弾性支墳することができない
本発明は上記にかんがみロータの曲げ振動を低減し、圧
縮機の性能および信頼性を向上させることを目的とする
もので、軸方向荷重を支持するスラスト軸受にロータの
曲げ4辰動に対する制振機構を付設したことを特徴とす
るものである。
以下本発明の実施例を図面について説明する。
第2図〜第11図に示す符号の9ぢ、第1図に示す符−
号と同一のものは同一または該当する部分を示すものと
する。
第2図において、1,2は雄ロータと雌ロータ、11は
雌ロータ2のスラスト軸受、11 a、 llbはスラ
スト軸受11の外輪、15はスラスト軸受11のリング
状軸受押え、28はスラスト軸受外輪11a、llbの
外周部とスラスト軸受押え150円筒状端部15aの内
周部との間に介設された割振機構で、この制振機構28
tま任意数のリング状スペーサ29a〜29cと、この
相隣るスペーサ29a、29b問および29b、29a
間にそれぞれ挾持されたOリング30a、30bとによ
り構成されている。その他の構造は第1図に示す従来例
と同一であるから図面および説明を省略する。
第1実施例は上記のような構成からなり、スラスト軸受
押え15はスラスト軸受11を押え、雌ロータ2の軸方
向の位置決めを行うと共に、スペーサ293〜29cに
挾持されたOリング30a。
30bを弾性変形させ、スラスト軸受11を半径方向に
弾性支持する。前記(lフグ30a、30b目、雌ロー
タ2の曲げ振動に対し、その振動エネルギを吸収して振
動振幅を減少させる。
第3図は第1実施例および従来例の特性、すなわち圧縮
機回転数と雌ロータ振動振幅との関係を示したもので、
この図のA、B曲線はそれぞれ第1実施例および従来例
の特性を示す。同図よシ圧縮機回転数15000rpm
付近の共振点において、従来例では雌ロータの振動振幅
が約90μI11であるに対し、本実施例では1/3以
下に小さくなり、その効果の顕著であることが明らかで
ある。
第1実施例では、雌ロータ2の軸が小径で曲げ振動が太
きいため、雌ロータ側にのみ制振機構27をイτJ設し
たが、この制振機構27を雄ロータ1側に付設しても同
様な効果をうろことができる。
第4図に示す第2実施例は、スラスト軸受外輪11a、
llbの外周部とスラスト軸受押え15の端部15aの
内周部との間に介設された制振機構として、ゴムなどに
より形成されたリング状弾性体30を用いた点が第1実
施例と異なり、その他の構造d、同一である。このよう
に構成すれば、第1実施例に比べて部品点数が減少し、
かつ組立も簡単となる利点がある。
第5図に示す第3実施例は、スラスト軸受15Aを銅相
などの銅体15A、 、 15A、とゴムなどの弾性体
15Abとにより構成し、このスラスト軸受15Aを割
振(表構として兼用するようにした点が第1実施例と異
なり、その他の構造は同一である。
このように構成すれば、スラスト1紬受11とスラスト
軸受押え15Aとの嵌合を締シばめにする必要がおる場
合には、前記弾性体15Abによp制振効果を発揮させ
ることができる。
第6図に示す第4実施例は、スラスト軸受11にはめ込
んだ外周りング32aと、この外周リング32aおよび
スラスト軸受押え15の端部15aにより形成された油
を充満する油だめ32bど゛により制振機’t:# 3
2を構成した点が第1実施例と異なり、その他の構造は
同一である。前記油は軸受の潤滑油と同一のものでよく
、この油は給油穴(図示せず)から供給される。このよ
う例構成した本実施例は、圧縮ガスが腐食性のものであ
り、かつゴムなどを使用できない場合に最適である。
また油だめ内の粘性減衰作用により、ロータの振動エネ
ルギを吸収するので、よシ一層に割振効果を発揮する利
点がある。
第7図に示す第5実施例は、スラスト軸受11の外周部
とスラスト軸受押え15の端部内周部15aとの間に、
複数枚の薄肉リング33aおよびこれらのリング33a
間に給油して形成された油膜からなる割振機構33を介
設した点が第1実施例と異なり、その他の構造は同一で
ある。このように構成すれば、薄肉リング33aの枚数
および相隣るリング33a間に形成された油膜の厚さを
変えることにより、粘性減良の大きさを調節することが
できる利点がある。
第8図に示す第6実施例は、スラスト+I’lll受1
5に設けた薄肉部15bと、その軸受押え15とケーシ
ング3との間に形成された油膜35とからなる制振機構
34を、スラスト軸受11に細膜した点が第1実施例と
異なり、その他の構造は同一である。このように構成す
れば、スラスト軸受110半径方向変位に対する前記薄
両部15bのばね作用と油膜35の粘性作用が和才って
最適な割振効果をうることができる。
第9図に示す第7実施例は、スラスト軸受11に遊嵌し
たリング38と、このリング38とスラスト軸受11と
の間に形成された油膜39と、リング38とケーシング
3との間に介設した任意数のリング状ばね40(第10
図参照)とからなる制振機構37を設けた点が第1実施
例と異なり、その他の構造は同一である。このように構
成すれば、油膜39の粘性作用およびリング状ばね40
のはね作用が相壕って割振効果をうることができ、しか
もリング状ばね40の肉厚と個数を変更することにより
、ばね力を調節することができる利点がある。
第11図に示す第8実施例は、スラスト軸受11に遊嵌
した第12図に示す形状の波状ばね42と、このばね4
2とスラスト軸受11との間に形成された油膜43とか
らなる割振機構41を設けた点が第1実施例と異なシ、
その他の構造は同一である。このように構成すれば、構
造が簡単となり、かつ部品点数も減少して作業性が良好
となる利点がある。
上述した各実施例は無給油式スクリュー圧縮機について
説明したが、これに限定されず油冷式スクリュー圧縮機
およびルーツ式圧縮機などの回転容積膨圧縮機にも適用
可能である。
以上説明したように本発明によれば、スラスト軸受に割
振機構を付設することにより、ロータの曲げ振動を低減
し、圧縮機の性能および信頼性を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の無給油式スクリュー圧縮機の断面図、第
2図は本発明の回転圧縮機の一実施例を示す要部断面図
、第3図は同実施例と従来例の特性比較図、第4図〜第
9図、第11図は本発明に係わる他の実施例を示す要部
断面図、第10図は第9図の実施例における割振機構の
リング状はねの断面図、第12図は第11図の実施例に
おける割振機構の波状ばねの形状説明図である。 1.2・・・ロータ、3・・・ケーシング、11・・・
スラスト軸受、15・・・スラスト軸受押え、15A、
2B。 31〜34,37.41・・・制振機構、29a〜29
 C−・・スベーザ、15A、、30a、30b−弾性
体、15A、 、 15Ab−剛体、32a、33a。 38.42・・・リング、32b・・・油だめ、35゜
39.43・・・油膜、40.42・・・ばね。 栄1 口 牙Z閃 才 3 目 鴫 牙4目 り 乙 ( +5 凶 才乙閃 υ 2 オ″7圀 才3目 ’    J−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 ケーシングおよびケーシング内に回転自在に設け
    たロータにより作動室を形成し、そのロータに作用する
    半径方向荷重を支持するラジアル軸受と、軸方向荷重を
    支持するスラスト軸受を備える回転圧縮機において、前
    記スラスト軸受にロータの曲げ振動に対する割振機構を
    付設したことを特徴とする回転圧縮機。 2、前記制振機構は、任意数のリング状スペーザと、こ
    れらの相隣るスベーザ間に挾持されたリング状弾性体と
    からなり、この割振機構をスラスト軸受とスラスト軸受
    弁えとの間に介在させたことを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の回転圧縮機。 3、 前記割振機構は、スラス) ’l1lll受とス
    ラスト411受押えとの間に介在させた円筒状弾性体か
    らなることを特徴とする特許請求のfliα囲第1項第
    1項記載圧縮機。 4、前記制振機構として剛体と弾性体とからなるスラス
    ト軸受弁えを兼用したことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の回転圧縮機。 5、前記制振機構は、スラスト軸受に嵌合する外周リン
    グと、この外周リングおよびスラスト軸受弁えによυ形
    成された油を充満する油だめとからなることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の回転圧縮機。 6、前記割振機構は、スラスト軸受とスラスト11+受
    押えとの間に設けた複数枚の薄肉リングおよびこれらの
    リング間に形成された油膜からなることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の回転圧縮機。 7、前記制振機構は、スラスト軸受弁えに設けた薄肉部
    と、その軸受弁えとケーシングとの間に形成された油膜
    とからなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の回転圧縮機。 8、前記制振機構は、スラスト軸受に遊嵌したリングと
    、このリングとスラスト軸受との間に形成された油膜と
    、前記リングおよびケーシング間に設けた任意数のリン
    グ状ばねとからなることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の回転圧縮機。 9、前記制御辰機構は、スラスト軸受に遊嵌した波状は
    ねと、このばねとスラスト軸受との間に形成された油膜
    とからなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の回転圧縮機。
JP57138508A 1982-08-11 1982-08-11 回転圧縮機 Pending JPS5929793A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012188989A (ja) * 2011-03-10 2012-10-04 Yanmar Co Ltd 外周駆動型スクロール流体機械
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